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《第27届中国气象学会年会灾害天气研究与预报分会场论文集》 2010年
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不同微物理方案在一次特大暴雨模拟中的对比分析

彭军  张立凤  罗雨  
【摘要】:在中尺度模式多种物理过程中,微物理过程是一个非常关键的环节,其不仅直接影响降水预报,而且也影响模式的动力过程。微物理方案有明确的物理基础,但是在实际暴雨模拟中,究竟采取哪一种方案结果会更理想,需要深入比较,因为不同的微物理方案对降水模拟结果有着很大的差异。本文利用WRF模式,在30km、10km两种水平分辨率条件下,分别采用模式中七种不同的微物理方案,对2008年6月12—13日发生在广西的一次特大暴雨过程进行了敏感性试验。得到以下结论:(1)在较粗分辨率(30km)情况下,七个方案基本上都预报出了24h总降水的落区,但预报的降水强度有不同程度的偏弱,其中Kessler方案预报的雨带位置明显偏北,且雨量最弱;WSM6、新Thompson的冰雹方案在雨量和中心位置模拟相对较好。(2)积云对流降水在一定程度上决定了模拟的总降水的雨带走势和宽度,而网格尺度降水主要影响总降水量的中心位置和强度。Kessler暖雨方案与其他方案差别较大,主要以格点产生的降水为主;而只有WSM3简单冰方案的次网格尺度降水与网格尺度降水相差不大,但对总降水量的贡献仍然是以网格尺度降水为主。(3)对于同一种方案,随着模式水平分辨率的增加,预报的降水强度都有一定程度的增加,模拟的最强降水中心的位置也随着分辨率的提高而有所趋向实况。总体来说,Kessler暖雨方案,Lin方案,WSM5类方案,Ferrier(newEta)微物理方案对分辨率比较敏感,WSM6方案次之,WSM3和新Thompson的冰雹方案增强不如其他方案明显。(4)逐时降水量对比表明:Lin、WSM3、WSM5、WSM6模拟的小时降水结果比较接近,都模拟出来了第一个降水峰值,且峰值出现的时间与实况一直,但是其模拟的峰值小时降水偏大,而强降水时段偏短,造成降水的提前结束。而Ferrier、Thompson两方案则在一定程度上模拟出了实况降水的双峰值波动,降水时段上与实况比较一致,且第一阶段的峰值与实况相当,但是时次上偏后2个小时,而第二个峰值模拟的效果不理想。(5)综合24h总降水量和逐时降水来看,Thompson方案在这次暴雨过程模拟中效果最理想。

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